化学工业出版社：《化工仪表及自动化》课程教材电子教案（PPT课件讲稿，第三版）第六章 显示仪表

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化学工业出版社 www.cip.com.cn 化工仪表及自动化 第六章 显示仪表

内容提要 化学工业出版社 WW. CIp. com. cn ■模我式显示仪表 自动平衡电子电位差计 ■电子自动平衡电桥 ■数字式显示仪表 ■数字式显示仪表的原理及其特点 ■模-数变换器 ■电子计数器 ■显示器 ■数字式显示仪表的基本组成 ■数字模拟混合记录仪 ■新型显示仪表 ■无纸记录仪 ■虚拟显示仪表

化学工业出版社 内容提要 www.cip.com.cn ◼ 模拟式显示仪表 ◼ 自动平衡电子电位差计 ◼ 电子自动平衡电桥 ◼ 数字式显示仪表 ◼ 数字式显示仪表的原理及其特点 ◼ 模-数变换器 ◼ 电子计数器 ◼ 显示器 ◼ 数字式显示仪表的基本组成 ◼ 数字模拟混合记录仪 ◼ 新型显示仪表 ◼ 无纸记录仪 ◼ 虚拟显示仪表 1

化学工业出版社 概述 WW. CIp. com. cn 显示仪: 凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或 累积的仪表。 分类 模拟式显示仪表 数字显示仪表 屏幕显示仪表

化学工业出版社 概述 www.cip.com.cn 显示仪表： 凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或 累积的仪表。 分类 模拟式显示仪表 数字显示仪表 屏幕显示仪表 2

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn ■一、自动平衡电子电位差计 电位差计是用来测量电势或电位的当它与热电偶配合 时可以用来测量和显示温度。 2自动电子电位差计的工作原理 根据这种电压平衡原理来进行工作

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn ◼ 一、自动平衡电子电位差计 电位差计是用来测量电势或电位的,当它与热电偶配合 时,可以用来测量和显示温度。 2.自动电子电位差计的工作原理 根据这种电压平衡原理来进行工作。 3

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn 稳压电源 热 放 指示机构 BLL⊥⊥L⊥⊥⊥LLL凵A 逆 电 大 可逆电机 偶 器 电沪录机构 机 电子放大器 测量桥路压 稳 电源 同步电机 图6-1电子电位差计原理图 图6-2电子电位差计原理方框图 结论 电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点, 而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn 4 图6-1 电子电位差计原理图 电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点， 而且无须用手去调节就能自动指示和记录被测温度值。 结论 热 电 偶 测 量 桥 路 放 大 器 可 逆 电 机 指示机构 记录机构 稳压电源 同步电机 图6-2 电子电位差计原理方框图

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn 2.自动电子电位差计的测量桥路 R R B R R 图6-3XW系列电位差计测量桥路原理图

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn 5 2.自动电子电位差计的测量桥路 图6-3 XW系列电位差计测量桥路原理图

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn 桥路中各电阻的作用 1)滑线电阻Rp与工艺电阻RB改变滑动触点在Rp上的位 置,可以产生不同的桥路输岀电压以平衡热电偶的热电势 (2)始端(下限)电阻R。R的大小取决于测量下限的高低。 (3)量程电阻RMRM是决定仪表量程大小的电阻。它的大 小由仪表测量范围与所采用的热电偶分度号来决定

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn 桥路中各电阻的作用 (1)滑线电阻 RP与工艺电阻 RB 改变滑动触点在 RP上的位 置,可以产生不同的桥路输出电压以平衡热电偶的热电势。 (2)始端 (下限)电阻 RG RG的大小取决于测量下限的高低。 (3)量程电阻RM RM是决定仪表量程大小的电阻。它的大 小由仪表测量范围与所采用的热电偶分度号来决定。 6

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn (4)上支路限流电阻R4把上支路的工作电流限定在4mA。 E R R-R (6-1) (5)冷端温度补偿电阻R2降低了测量误差。 (6)下支路限流电阻R3它与R2配合,保证了下支路回路的 工作电流为2mA。 E R (6-2)

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn (5)冷端温度补偿电阻 R2 降低了测量误差。 RG RnP I E R = − − 1 4 (4)上支路限流电阻R4 把上支路的工作电流限定在4mA。 （6-1） (6)下支路限流电阻R3 它与R2配合，保证了下支路回路的 工作电流为2mA。 2 2 3 R I E R = − （6-2） 7

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn 举例 例6-1用镍铬-镍硅热电偶配电子电位差计测量某炉 温,温度的测量范围在400~900℃。图6-4是电位差计 测量桥路。已知E=1V;l1=4mA;l2=2mA;R2= 5.3Ω;RP∥RB=90Ω。试根据测温要求确定桥路中 的其他电阻值。 解:根据镍铬-镍硅热电偶分 度表(第五章附录三)查得 400~900°C对应的热电势为 16.395~37325mV。 图6-4电位差计测量桥路

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn 举例 例6-1 用镍铬-镍硅热电偶配电子电位差计测量某炉 温,温度的测量范围在400~900℃。图6-4是电位差计 测 量 桥 路 。 已 知 E=1V ； I1 =4mA ； I2 =2mA ； R2 = 5.33Ω；RP∥RB=90Ω。试根据测温要求确定桥路中 的其他电阻值。 图6-4 电位差计测量桥路 解：根据镍铬-镍硅热电偶分 度 表 ( 第 五 章 附 录 三 ) 查 得 400～900℃对应的热电势为 16.395～37.325mV。 8

化学工业出版社 第一节模拟式显示仪表 WW. CIp. com. cn 假定由于R2的存在实现了冷端温度的全补偿故冷端温 度的变化对热电势的影响可以不予考虑。当温度在测量下 限400%C时滑动触点移至滑线电阻的最左端此时根据 UcD=1R-l2R2=E(400C,0°C)=16395m 得 R=16.395+,R,16395+2×533 ≈676g 根据测量范围的要求滑线触点由滑线电阻的最左端移 至最右端,电压差应为 37325-16.395=2093(m

化学工业出版社 第一节 模拟式显示仪表 www.cip.com.cn UCD = I 1 RG − I 2 R2 = E(400C,0C) =16.395mV 假定由于R2的存在,实现了冷端温度的全补偿,故冷端温 度的变化对热电势的影响可以不予考虑。当温度在测量下 限400℃时,滑动触点移至滑线电阻的最左端,此时根据  () +  = + = 6.76 4 16.395 16.395 2 5.33 1 2 2 I I R 得 RG 根据测量范围的要求,滑线触点由滑线电阻的最左端移 至最右端,电压差应为 37.325−16.395 = 20.93(mV) 9